高速公路水稳基层施工关键技术研究

2017-04-07 01:21
山西建筑 2017年9期
关键词:平整度摊铺碾压

李 亚 清

(山西路桥第三工程有限公司,山西 忻州 034000)



高速公路水稳基层施工关键技术研究

李 亚 清

(山西路桥第三工程有限公司,山西 忻州 034000)

结合临离高速公路路面第二合同段工程实例,从混合料搅拌、压实、水泥剂量、层间水泥浆洒布、平整度五方面,阐述了水稳基层的施工关键技术,总结了施工各环节的控制措施,有利于避免水稳基层开裂、不成型、强度低等质量通病的发生。

高速公路,水稳基层,混合料,平整度,质量控制

1 工程概况

临离高速公路路面第二合同段,起讫点桩号为K42+310~K78+760,道路全长36.45 km。该合同段高速公路设计采用双向四车道,路基全宽24.5 m,整体式路基横断面道路中央设置中央分隔带,部分隧道桥梁采用分离式横断面形式。

路面结构采用三层式沥青混凝土,基层为半刚性基层,采用5%水泥稳定碎石基层。基层总厚度为40 cm,分两次施工,两层直接洒布水泥浆。施工中采用专用的搅拌设备进行拌和,摊铺机现场摊铺,施工中严格控制压实度和养生条件,并进行现场强度检测试验。

2 水稳基层施工关键技术

2.1 混合料搅拌过程中的质量控制

水泥稳定碎石搅拌站应具备混合料配合比的设计能力,根据现场原材料的基本情况确定配合比。现场原材料的堆放应进行相应的防潮防水处理,并保证原材料的供应。拌和过程中严格控制混合料的配合比,定期对配合比和水泥剂量进行抽查,并取样送检进行抗压强度试验。

1)高速公路施工一般在施工现场设置搅拌站,搅拌站应该准备足够的原材料。应根据水稳基层的工程量和配合比确定水泥、碎石、石粉等原材料的数量。

2)拌和设备是保证水稳基层混合料水泥剂量和配合比准确的关键。拌和设备必须进行标定,尤其是计量设备,确保拌和设备对各类材料的称量准确性。

3)配合比是保证混合料质量的关键,施工中应定期对配合比进行抽查,并经常抽查拌和设备,防止操作人员私自改变配合比。

4)水泥剂量是保证水稳基层强度的关键,施工中采用现场取样检测的方式控制水泥剂量。在搅拌站和施工现场都应设置专门的检测实验室,对水稳基层混合料进行现场取样,检测其水泥剂量,水泥剂量不足的混合料严禁使用。

2.2 压实质量控制与检测

水稳基层的压实质量直接关系到基层的成型质量和强度,从原材料的组成、混合料的含水率、碾压层厚度、碾压方法等方面进行质量控制,并采取有效的方法进行质量检测。

1)原材料的组成和配合比的准确性对压实质量影响较大。碎石中含有过量的长条扁平、针片状颗粒,碾压中容易破损,降低压实度。拌制的成品料配合比不准确,无论是过粗还是过细,都会使压实度降低。

2)碾压应采用静力式三轮压路机和振动压路机相配合的方式,且其型号必须满足施工要求。如果碾压机械不配套,则很难达到预期的压实度。碾压过程中应按照碾压规则,保证碾压遍数。

3)终压结束后,即进行压实度检测,一般采用灌砂法进行检测,压实度不合格加强碾压。

4)含水率过大或过小都会影响压实度,含水率过大,碾压过程中出现弹簧现象,过低则容易出现松散现象。如局部含水量过低,可补充洒水,但应控制含水率。

5)混合料的离析会使水稳基层的压实度不均匀,在粗集料集中的区域造成压实不足,细集料集中的区域则容易造成过压。

6)碾压厚度不合理造成的碾压质量问题,碾压厚度过薄,振动压路机的激振力造成压实层破坏,造成压实质量不合格;碾压厚度够厚,底层难以压实,质量不能保证。

7)水稳碎石基层的摊铺和碾压应充分考虑延迟时间的影响。如果碾压不及时,或延迟时间过长,水泥水化结晶,混合料将不易被压实。

2.3 水泥剂量的控制

水泥剂量是决定水稳基层质量的关键,但其应有一个合理的范围。一般水泥剂量较设计水泥剂量高1%,水泥剂量过小,水稳基层碾压后不成型,强度严重不足。水泥剂量过大,短期内虽然水稳基层的强度等指标都符合施工的要求,但由于水泥过量产生大量的胶凝产物,将会引起水稳基层开裂,进而引发面层发射裂缝的产生。

1)配合比设计阶段,必须针对不同的水泥剂量进行合理的试验,以确定最佳的水泥剂量。

2)水泥剂量在施工中其实是一个范围,高速公路要求超过设计剂量1%。本项目所采用的水稳基层设计水泥剂量为5%,施工中所采用的水泥剂量不应低于6%。这主要是考虑到施工过程中的损失,包括拌和、运输、摊铺过程中水泥的水化损失。

3)水稳碎石混合料拌制过程中,应在搅拌站取样进行EDTA滴定,检测水泥剂量。运输到施工现场的水稳碎石混合料也应取样做EDTA滴定,确保施工过程中水泥剂量符合要求。

4)对于在搅拌站发现的水泥剂量过高或过低的情况,应及时进行调整。现场如发现水泥剂量严重低于标准值,应做废料处理。

2.4 层间水泥浆的洒布

为了保证两层水稳基层的结合良好,采用层间洒布水泥浆的方式。水泥浆的洒布应在底基层养生期满,基层施工前进行。洒布水泥浆应均匀,在下面层表面形成一层水泥浆液,在大部分水泥浆液渗入底基层后方可进行上层水稳碎石基层施工。

水泥浆液的洒布将使基层和底基层结合更加牢固,其整体稳定性更高。实践证明,采用水泥浆洒布处理的基层,取芯后是一个整体,而不洒布水泥浆的基层,取芯过程需分两次进行。

2.5 有效控制平整度

平整度可以保证基层的摊铺厚度均匀,可以提高摊铺精度,简化摊铺过程中的标高控制。

1)在基层施工前,应对其下承层的平整度进行检测,无论是土基、砂砾垫层还是基层,在施工的过程中进行质量控制,可以大大提高摊铺精度,简化摊铺过程中的标高控制。

2)在保证下承层平整度的同时,也提高了基层摊铺厚度的均匀性。底层的平整度是保证上层厚度的基本要求,这是公路工程施工中达成的共识。

3)摊铺过程中需要做标高控制导梁、挂钢丝,在底层的平整度较高的情况下,这些工序都可以进行一定的简化。

3 结语

半刚性基层在我国公路施工中占据着不可替代的位置,这是其工程性质决定的。水稳碎石基层在整个高速公路路面结构中起到重要的作用,它的施工质量是面层使用寿命的基本保障。文章从水稳碎石基层的原材料组成、配合比、平整度、水泥剂量、压实质量等方面的质量控制进行阐述,得出了以下结论:

1)原材料、配合比是保证水稳碎石基层质量的基础。控制好这两个方面,就控制了其质量的根本。

2)水泥剂量是保证水稳碎石基层强度的关键。采用合理的配合比设计和有效的检测方法,是保证水稳基层成型质量和强度的有效手段。

3)提高平整度是保证各结构层摊铺厚度、简化摊铺工艺的有效措施。

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Study on critical construction technologies of highway water-stabilized base

Li Yaqing

(ShanxiHighwayBridge3rdEngineeringCo.,Ltd,Xinzhou034000,China)

Combining with Lin-Li highway pavement 2nd contracting section engineering example, starting from aspects of mixture mixing, compaction, cement dosage, slurry spraying and evenness, the paper describes critical construction technologies of water stabilized base, and summarizes construction control measures, which will be good for avoiding quality diseases, such as water stabilized base cracking, non-shaped and low strength and so on.

highway, water-stabilized base, mixture, evenness, quality control

1009-6825(2017)09-0140-02

2017-01-13

李亚清(1976- ),女,助理工程师

U416.1

A

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